BE466012A

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Info

Publication number: BE466012A
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Description


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  Machines dynamo-électriques et alternatuers 
La présente invention a pour but d'augmenter le rendement des dynamos et alternateurs par rapport à l'énergie absorbée,par un procédé électro-magnétique d'excitation nucléaire de la matière des inducteurs, dans le but de provoquer un dégagement   derayons   électro-magnétiques à basse fréquence,capter par induction le courant électrique dégagé et conditionner ses caractéristiques par des procédés et moyens électro-magnétiques. 



   A cette fin,les inducteurs et les induits ainsi que certains collecteurs et balais sont immobiles,tandis que d'autres sont mûs ' de mouvements rotatifs dans un même sens ou en sens opposé les uns des autres, suivant la nature et les caractéristiques du courant électrique à obtenir. Le nombre de collecteurs et de balais em- ployés à cet effet est proportionnel au type de dynamo ou   altère   nateur auxquels ils sont appliqués. 



   Les collecteurs et balais mobiles peuvent être   indépendants   les uns des autres et entre eux, et mis en mouvement par des moyens électriques ou mécaniques ou par les deux.simultanément. Ilspeuven      aussi être directement ou indirectement dépendants les uns des au- très et entre eux, leurs vitesses de rotation; peuvent être égales ou différentes dans le but d'augmenter ou diminuer la fréquence des 

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 courants alternatifs et de courants continus modulés à obtenir. Ces dynamos et alternateurs peuvent être munis d'un train d'engrena- ges d'un rapport tel,que les vitesses de rotation des parties en mouvement soient identiques.

   Ces engrenages peuvent avoir en même temps pour mission de renverser le sens de rotation des dif- férentes parties en mouvement et de synchroniser les phénomènes électro-magnétiques des dynamos et alternateurs. Les différents collecteurs et balais ont pour mission de faire tourner le ou les champs magnétiques inducteurs dans la masse des inducteurs autourn de l'induit,de synchroniser les phénomènes magnétiques et élec- triques et de répa rtir les courants inducteurs et induits dans les différents organes de ces machines. 



   Des résistances et des capacités sont prévues pour absorber les étincelles d'extra-courant de rupture qui pourraient se pro-   duire.   



   Une forme de réalisation! de l'objet de l'invention est repré- sentée à titre indicatif mais non limitatif,dans les dessins an- nexés dans lesquels: 
Fig. 1 représente une dynamo à, excitation séparée. 



   Fig. 2 une dynamo-auto-excitatrice. 



   Fig. montre la position des bobinages et le calage des balais de la dynamo auto-excitatrice. 



     Fig. 4   représente un alternateur. 



   Dans la fig. 1,   #4   représente la carcasse de la machine fixée au sol au moyen du socle 4 et dans laquelle sont montées des tôles matricées à encoches 43 sans rémanence. Dans ces encoches sont logées des bobinages 35 reliés deux par deux en série et is au collecteur   33   en fonction du nombre de pôles inducteurs à ob- tenir.

   Ce collecteur est formé de lamelles de cuivre isolées en- tre elles et fixé à la carcasse 34 Dans l'inducteur 43 est mon- té sur un arbre 46 fixé à la carcasse de la machine de manière à 

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 prévenir tout mouvement relatif de L'induit 42 par rapport à 1'i ducteur 43, l'induit 42 formé de tôles matricées à encoches mul- tiples dans   lesquelles'sont   logés des bobinages   41,de   fil de cuivre isolé et raccordés au collecteur à lamelles 48 fixé sur l'arbre 46. 



  La mise au collecteur 48 des bobinages 41 se fait en fonction des nombres de pôles inducteurs de la machine. Sur l'arbre   46   de l'in- duit est monté à l'intervention de roulements 23 un arbre tubulaire 27 tournant autour de l'arbre de   l'induit*   Sur cer arbre tubulaire 27 est monté un collecteur 47 à quatre bagues isolées entrtelles et sur lesquelles viennent frotter quatre charbons montés dans des porte-balais isolés 26 et 28. Sur l'arbre tubulaire sont en outre montés deux jeux de porte-balais isolés et en contact,le premier , représenté par 31 avec le collecteur à lamelles 33, le second 39, avec le collecteur 48. Les balais   31   sont reliés électriquement avec les bagues frottant sur les balais 26.

   L'arbre tubulaire est mis en mouvement par la poulie 1 bis entraînée par des moyens méca- niques ou électriques solidaires ou non de la machine proprement dite..Les balais   31   et 39 sont montés avec un certain décalage les uns par rapport aux autres,de   manière à.   provoquer la synchronisation) des phénomènes électriques à l'intérieur de la machine* Au moment où sous l'action de la poulie 1 bis l'arbre tubulaire 23 tourne autour de l'arbre fixe 46 les balais 31 se déplacent et excitent par le courant qui les traversent et venant   d'une   source extrieu, con sécutivement les bobinages 35. Du fait¯de l'excitation   consécutive   de ces bobinages logés dans les encoches de l'inducteur 43, on orée un champ inducteur tournant dans la masse de l'inducteur autour de l'induit 42.

   Ce champ tournant crée à.son tour dans les bobinages 41 logés dans les encoches de l'induit, un courant induit qui est récolté par les balais 39 frottant sur les lamelles du collecteur   48'   

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 de l'induit et transmis aux bagues du collecteur   47   et récolté par les balais 26. Il n'y a pas de liaison électrique entre les bobi- nages 35 de l'inducteur et les bobinages 41 de   l'induit.   



   Dans les encoches de 1'inducteur spécial 43 sont placés des bo- binages de fil de cuivre 36 calculés de telle sorte que le flux engendré soit égal à celui de la rémanence des inducteurs des dy- namos ordinaires. Ces bobinages 36 sont reliés en série deux par deux et raccordés   à   un collecteur , lamelles 39 
Sur ce collecteur à, frottement intérieur 29 fixé à la carcasse 34 de l'inducteur 43 viennent frotter des balais mobiles 30 en li- aison avecou collecteur mobile à deux bagues 28.

   Le courant d'une petite dynamo ou d'un accumulateur est transmis au collecteur 28 au moyen de balais fixes26* 
A l'intérieur de l'inducteur fixe 43 est monté un induit fixe denté 42 dont les bobinages 41 sont reliés à un collecteur fixe à lamelles à frottement intérieur   48.   Quand le collecteur à bague 28 ainsi que les balais 30 tournent dans le collecteur fixe à la- melles 29, les pôles inducteurs formés par les bobinages 36 sont excités consécutivement et le champ magnétique de rémanence tourne dans l'inducteur fixe 43 autour de l'induit fixe   42.   



   Dans les encoches de l'inducteur 43 est logé un second bobinage 35 similaire au premier, celui de   l'excitation.qui   à 1'interven- tion d'un collecteur à lamelles 33 et d'un collecteur à bagues 37 ainsi que de balais 31 et 38 est raccordé électriquement aux bob- nages 4l de l'induit fixe   42.   Ce second collecteur à lamelles 33 est lui aussi fixé sur l'inducteur   43.   



   Les bobinages d'excitation 35 sont raccordés au collecteur à lamelles 33 d'une façon identique au bobinage de rémanence 36 Les balais 33 frottant sur le collecteur 48 de l'induit   42   sont shun- tés sur les balais 31   d   bobinages d'excitation 35 de l'inducteur 43 par des balais 38 frottant sur les bagues   'du   collecteur 37 

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 Les balais de rémanence 30 ainsi que les balais d'excitation 31 se déplacent simultanément et dans un même sens. Les balais d'in duction 39 se déplacent dans le sens contraire à la même vitesse. 



   Les bobinages d'excitation 35 sont faits de telle manière que sous l'effet du courant induit qui les parcourt,le flux magnétique qu'ils eggendrent vient se superposer et s'ajouter au flux de   ré   manence. Sous l'effet de cette adjonction de flux magnétique,le courant induit augmente et l'auto-excitation fonctionne. Un train      d'engrenages coniques 49 synchronise les mouvements des   différente   parties. 



     Aindi   que le montre la fig.   4, dans   la carcasse 34 de   l'alterna-'   teur fixé au sol par le socle   44   sont montées des tôles matricées à encoches multiples formant l'inducteur 43 sur la carcasse duquel! est monté un collecteur à lamelles isolées entr'elles   33'Dans   ces encoches sont logés des   bobinageµde   fil de cuivre isolé 35 reliés au collecteur 33 en fonction du nombre de pôles   à   alterner. Dans l'inducteur est monté un induit 42 formé par des tôles matricées à encoches multiples calées sur un arbre 446 fixé à la carcasse 34 de manière à empêcher tout mouvement relatif de l'induit par rapport à l'inducteur.

   Dans les encoches de l'induit 42 est logé un bobinage de fil de cuivre isolé et fermé sur lui-même. Sur ce bobinage sont pratiqués des repiquages en fonction du nombre de phases à obtenir et reliés à la plaque à bornes 25. 



   Autour de l'arbre 46 est monté un arbre tubulaire 27 au moyen de roulments 23. Sur cet arbre sont fixés une poulie 1 a aux fins de mouvoir l'arbre tubulaire ainsi qu'un jeu de porte-balais isolé 31 et un collecteur à deux bagues isolées entr"telles 47..Les prote balais   31   sont en contact avec le collecteur   à   lamelles 33 par des balais reliés électriquement et respectivement aux deux bagues du collecteur 47 sur lesquelles frottent à l'intervention de balais les porte-balais isolés   28   fixés à la carcasse 34 Les   porte-ba-   

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 lais 28 ainsi que les bagues du collecteur   47   servent   à   transmettre le courant d'excitation venant d'une source extérieure de la machine aux bobinages 35 logés dans les encoches de 

  l'inducteur 43 et de par les déplacements des balais 31, provoquer un champ magnétique inducteur tournant dans la masse de l'armature de l'alternateur 34 qui crée un courant alternatif induit d'un nombre de phases cor- resphan aux repiquages pratiqués sur l'induit. Le courant s'é- coule par la   pla-que     à   bornes 28. Il est possible de munir   l'in-   duit d'un redresseur de courant de manière qu'en logeant un seconc bobinage dans les encoches de l'inducteur 43 on obtient un alter- nateur auto-excitateur. 



   Le fonctionnement de la nouvelle dynamo est le suivant: 
En reliant la poulie 1 a à un moteur par une courroie,celle-ci se met en mouvement dans un sens donné en entraînant les différente* pièces qui lui sont raccordées, savoir : l'excitatrice et   l'ambre   tubulaire 27 et conséquemment le collecteur à bagues 47,ainsi que les balais 30, 31 et 38, En même temps l'arbre central 21 se met lui aussi en mouvement mais en sens contraire, à l'intervention du train d'engrenages 49, ce qui a pour effet   d' en traîner   toutes les plèbes montées sur l'ambre 21, soit : le porte-balais et les balais 39 ainsi que le collecteur à bagues 37. Du fait de ces ro- tations 1'excitatricedébite du courant qui s'écoule par les balais 26 dans les bagues du collecteur 47.

   Ces bagues étant reliées aux balais 30, ceux-ci transmettent le courant aux bobinages 36 à l'intervention du collecteur à lamelles 29 et créent ainsi un champ magnétique inducteur tournant dans la masse de l'inducteur 43 et correspondant   à   la rémanence,   c'est   à dire que la masse de l'inducteur 43 dégage un champ magnétique tournant de rémanence. 



  Sous l'effet de cette rémanence tournante il se produit dans les bobinages   41   de l'induit fixe 42 un courant induit qui s'écoule dans les lamelles du collecteur 48 de l'induit   42.   Les balais 39 

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 étant mûs d'un mouvement de rotation, captent ce courant et l'en- voient dans les bagues du collecteur   37,¯tournant   dans le même sens que les balais 39..Les balais 38 frottant sur les bagues du col- lcteur 37 communiquent le courant induit aux balais 31 tournant .

   dans le même sens que le champ de rémanence et à la même vitesse, excitant ainsi les bobinages 35 reliés au collecteur à lamelles 33, ce qui a pour effet de créer un second champ magnétique tour- nant dans le même sens et à la même vitesse que le primier Le calage des balais 31 par rapport aux balais 30 sur l'arbre   27 est   fait de telle manière que ces deux   champ   se.superposent et   s'a-   joutent. Sous l'effet de cette   excitation:le   courant induit aug- mente, l'excédant de courant nécessaire à. cette excitain s'é coule par le collecteur à bagues 47 et les balais 28 reliés aux balais 31.

   Le synchronisme des vitesses d'évoultin des   diffé-   rentes parties est obtenu par le train d'engrenages 49 calés entre ' les arbres 21 et   27 .  La   propulsions des   organes par des moyens tels que turbines hydrauliques ou à vapeur, machines à vapeur ou moteurs à   combustiorr   interne, à essence ou Diesel peut être aban- tageusement obtenu par un moteur électrique spécial calé embout des arbres. La puissance absorbée par une telle machine pour pro- duire un wattage ou   kw.   donné se limite donc aux frottements des différents balais sur les collecteurs et à la puissance absorbée par l'excitatrice. Celle-ci peut encore être remplacée par des groupes d'accumulateurs ou de piles.

Claims

EMI8.1

R e v e n d i c a t i o n s.

1 Dynamo auto-excitatrice,caractériséeen ce que l'inducteur et l'induit sont formés par des tôles sans rémanence et matricées à en- coches multiples,les tôles de l'induit étant montées sur un arbre fi- xé à la carcasse de l'inducteur afin d'empêcher tout mouvement rela- tif de l'induit par rapport à, l'inducteur sur lequel est monté un pre mier collecteur fixe à lamelles isolées entr'elles et dont le nombre est égal à celui des encoches de l'inducteur ou d'un multiple de celuj ci.

2 . Dynamo auto-excitatrice suivant revendication 1,caractérisée en ce que dans les encoches de l'inducteur est logé un bobinage de fil de cuivre isolé dont les bobines sont reliées deux par deux,entrt elles et aux lamelles du premier collecteur fixé sur l'inducteur de manière à pouvoir provoquer dans la masse de ce dernier un champ mag- l'induit nétique bi-ou multipolaire tournant autour de u collecteur fixe, formé d'un nombre de lamelles isolées entr'elles,égal au nombre d'en- coches de l'induit ou d'un multiple de ce nombre, étant monté sur l'ar- bre de cet induit,dans les encoches duquel est logé un bobinage de fil de cuivre isolé dont les bobines sont raddordées aux lamelles de son collecteur fixe, en fonction du nombre de pôles de la machine ou du nombre de lignes de balais.

3 Dynamo auto-excitatrice suivant revendications 1 et 2,caracté- risée en ce que sur l'inducteur est monté un second collecteur 3. lamelles isolées entr'elles et dont le nombre est égal au nombre ou multiple du nombre d'encoches de l'inducteur dans lesquelles est logé un second bobinage de fil de cuivre isolé et relié au second collec- teur à lamelles fixé sur l'inducteur, d'une manière identique au premier bobinage logé dans ces mêmes encoches.

Dynamo auto-excitatrice suivant revendications 1 à 3,caracté- risée en ce que sur l'arbre de l'induit est monté au moyen de paliers ou roulements, un arbre tubulaire tournant autour de lui et portant un collecteur à quatre bagues isolées entr'elles ainsi au'un jeu de <Desc/Clms Page number 9> porte-baillais isolés,d'un nombre proportionnel au nombre de pôles inducteurs de la machine et en contact par des balais avec les lamelle du premier collecteur fixé sur l'inducteur, ces balais étant reliés électriquement aux deux premières bagues du collecteur fixé sur l'ar- bre tubulaire sur lesquelles viennent frotter deux balais montés dans des porte-balais isolés fixés à la carcasse de l'inducteur,pour provoquer,par le passage d'un courant électrique,

un champ magnétique tournant dans la masse de l'inducteur autour de l'induit.

5 . Dynamo auto-excitatrice suivant revendications 1 à, 4,caracté- risée en ce que sur l'arbre tubulaire tournant autour de l'arbre de l'induit est monté un jeu de porte-balais isolés frottant par des ba- lais sur les lamelles du deuxième collecteur de l'inducteur,le nom- bre de ces balais étant égal à celui du premier collecteur à lamelles de l'inducteur, un troisième jeu de balais isolés monté sur le dit arbre tubulaire étant en contact avec le collecteur à lamelles fixé sur l'arbre de l'induit,ces balais dont le nombre est proportionnel à celui des pôles inducteurs de la dynamo étant reliésélectriqueem aux troisième et quatrième bagues du collecteur de l'arbre tubulaire et au jeu de balais frottant sur les lamelles du deuxième collecteur à lamelles fixé sur l'inducteur dans le but d'obtenir une auto-exci- tation tournant dans la masse de l'inducteur,

synchronisée avec la vi- tesse du premier champ tournant et se superposant à ce dernier et permettre en même temps l'écoulement du courant induit vers l'exté- rieur de la dynamo au moyen de balais fixes montés sur la carcasse de l'inducteur et frottant sur les troisième et quatrième bagues du ' collecteur précité; 6 . Dynamo auto-excitatrice selon revendications 1 à , caractérisé)) en ce que le courant d'alimentation du premier bobinage logé dans les encoches de l'inducteur est fourni par une petite dynamo solidaire ou non de l'arbre tubulaire tandis que celui du bobinage de rémanence est fourniapr un jeu d'accumulateurs ou de piles.

A..<.##"'s <Desc/Clms Page number 10> 7 . Dynamo auto-excitatrice selon revendications 1 à 6, caractéri- sée en ce que les collecteurs et balais peuvent être répartis des deux côtés et doublés.

80. Dynamo auto-excitatrice suivant revendications 1 à 7,caracté- risée en ce que l'arbre tubulaire et la génératrice d'alimentation sont mis en mouvement par des moyens électriques ou mécaniques our par les deux simultanément.

Dynamo auto-excitatrice suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que les tôles matricées de l'induit sont montées sur un ar- bre tubulaire fixé à la carcasse de l'inducteur afin d'empêcher tout mouvement relatif de l'induit par rapport à l'inducteur et que dans cet arbre tubulaire est monté à laide de paliers ou roulements,un ar bre mobile tournant autour d.e son axe.

10 Dynamo auto-excitatrice suivant revendications 1 à 9,caracté- risée en ce que sur l'arbre tubulaire de l'induit est monté un collec- teur à lamelles isolées entr'elles dont le nombre est égal à celui des encoches de l'induit ou d'un multiple de ce nombre.

Il . Dynamo auto-excitatrice selon les revendications 1,2,3,9 et 1D caractérisée en ce que sur l'arbre central monté dans l'arbre tubu- lairede l'induit est monté un arbre tubulaire à l'aide de paliers ou roulements afin de lui permettre de tourner librement autour de l'arbre central, que sur le dit arbre central est fixé un collecteur à deux bagues isolées entr'elles ainsi qu'un jeu de porte-balais isolés,en contact par des balais avec le collecteur à lamelles monté sur l'arbre tubulate de l'induit,ces balais dont le nombre est proportionnel à celui des pôles de la machine étant reliés électriquement aux deux bagues du collecteur fixé sur l'arbre central.

12 Dynamo auto-excitatrice suivant revendications 1,2,3,10 et 11, caractérisée en ce que sur l'arbre tubulaire monté à roulements sur l'arbre central et tournant en sens contraire à. celui-ci,sont montés <Desc/Clms Page number 11> trois jeux de porte-balais isolés en contact par des balais, le pre- mier, avec le premier collecteur à lamelles fixé sur l'inducteur et relié électriquement aux deux premières bagues du collecteur fixé à l'arbre tubulaire rotatif, le deuxième jeu de porte-balais avec le deuxième collecteur à lamelles fixé sur l'inducteur et relié électriquement aux troisième et quatrième bagues du collecteur monté sur l'arbre tubulaire rotatif ainsi qu'au troisième jeu de porte-balais,

ce dernier en contact avec les deux bagues du collec- teur monté sur l'arbre central qui porte en outre un jeu de porte- balais en contact avec le collecteur à lamelles fixé sur l'arbre tubulaire de l'induit et relié électriquement aux deux bagues du collecteur à bagues monté sur l'arbre central.

13 . Dynamo auto-excitatrice selon les revendications 1,2,3,7,9 10,11 et 12,caractérisée en ce que les Vitesses de rotations des deux arbres tournant concentriquement mais en sens contraire, sont synchronisées par un train d'engrenages et que les différents mouvements des organes sont obtenus par des moyens électriques ou mécaniques ou par les deux simultanément.

14 Dynamo à excitation séparée selon les revendications 1,2, 4,6,7 et 8, caractérisée en ce que,sur l'arbre tubulaire tournant autour de l'arbre fixe de l'induit est monté un second jeu de porte balais isolés en contact par des balais avec le collecteur lamelles monté sur l'arbre de l'induit et relié électriquement aux troisième et quatrième bagues du collecteur fixé sur l'arbre tubulaire rotatif et par deux balais fixés par des porte-balais isolés, à la carcasse de l'inducteur.

15 Dynamo à excitation séparée selon les revendications 1,2, 4,6,7,8,9.10,11,12 et 13,caractérisée en ce que sur l'arbre tubu- laire tournant autour de l'arbre central, est monté un second jeu de porte-balais isolés reliés électriquement aux troisième et qua- trième bague?du collecteur monté sur l'arbre tubulaire tournant' <Desc/Clms Page number 12> autour de l'arbre central, en cantact par des balais avec les bague: d'un collecteur à deux bagues monté sur l'arbre central rotatif.

16 . Alternateur, selon les revendications 1,2,, 6, 7 et 8, caractérisé en ce que sur l'arbre tubulaire est monté un collecteur à deux bagues isolées et reliées aux porte-balais montés sur ce même arbre.

17 . Alternateur suivant les revendications 1,2,4,6,7,8,9 et 16,caractérisé en ce que dans les encoches de l'induit est logé un bobinage de fil de cuivre isolé,fermé sur lui-même et présentant des repiquages, en fonction au nombre de phases à obtenir et re- liées à une plaque à bornes fixée sur la machine.

18 Alternateur suivant les revendications 1,2,3,7,8.10,12 11 et 13, caractérisé par le fait que le courant d'excitation est four ni par un petit alternateur de manière à obtenir un champ alterna- tif tournant autour de l'induit dans le sens du déplacement des ba- lais d'excitation et une vitesse relative du champ égale au produit de la vitesse de rotation des balais par la vitesse de rotation propre au champ alternatif d'excitation.